威寧草海種植區作物施肥現狀調查

于健龍，楊永奎，胡 輝，楊 波，袁 勇，梁燕菲，秦 松，王文華

（1. 畢節市土肥站，貴州 畢節 551700；2. 貴州省農業科學院土壤肥料研究所，貴州 貴陽 550006）

草海是貴州省內面積最大的天然高原淡水湖泊[1]，位于東經104°10′16″～104°20′40″，北緯26°47′32″～26°52′52″，總面積96 km2。草海的生物資源豐富，包含各種鳥類、魚類、水生植物等，是我國西南最大的濕地和候鳥越冬地[2]，在調節區域氣候、維持生態平衡中都具有非常重要的作用。

由于圍湖造田，自20 世紀60年代經人為排水后，草海濕地面積大幅下降，而旱地面積則明顯增加，從而形成了草海種植區[3]。長期以來，迫于農業人口壓力，為提高土地產出水平，草海種植區化肥、農藥使用量逐年增加，使得草海種植區土壤污染物倍增，污染物通過地表徑流、農田排水等方式直接進入草海濕地，導致草海水體富營養化等問題日趨嚴重。據統計，草海周邊化肥施用量（折純）達1 543.58 t，污染負荷比重占19.72%[1]。按照草海鎮4 410.67 hm2的總耕地面積計算，施肥量達349.97 kg/hm2，遠超過國際要求的水體安全上限[4]。

草海農業化肥污染主要是由于施肥過量、施肥結構不合理等，造成了肥料N、P 利用率低。為準確了解草海種植區作物施肥現狀，從而調整氮、磷和鉀肥施用比例，筆者以草海種植區為調查區域，采用農戶走訪調查的方式調查了草海種植區主要作物施肥現狀，以期為科學施肥、草海農業面源污染防治提供參考數據。

1 材料與方法

1.1 數據來源與收集

選取草海國家級自然保護區涉及的草海鎮周邊9個行政村：銀龍村、海邊村、西海村、前進村、鴨子塘村、大馬城村、草海村、白馬村、東山村作為調查區域。沿著草海周邊種植區，選取有代表性的農戶50戶，按照每戶調查面積5 667 m2的方式開展調查，要求農戶抽查數量占總農戶數量的0.5%。通過調查人員走訪詢問的方式開展種植結構調查、施肥現狀調查。其中，種植結構調查主要調查主栽作物種類、品種、產量、輪作模式等，施肥現狀調查主要包括施肥量、施肥期、養分比例、肥料類型、施肥方法、施肥次數、基追肥比例等。同時，結合統計年鑒數據，開展草海周邊種植區土壤養分含量調查。

1.2 數據處理

根據調查數據，分析主栽作物氮、磷、鉀肥用量及比例，計算氮肥偏生產力等，并對氮、磷、鉀肥施用情況進行評價。所有數據通過Excel 軟件進行整理分析。

其中，肥料偏生產力（PFP）公式如下：

式中，Y 為施用某一特定肥料作物的產量，單位為kg/hm2；F 為特定肥料純養分（N、P2O5和K2O）的投入量，單位為kg/hm2。

2 結果與分析

2.1 作物種類及種植模式

如表1 所示，通過對草海鎮種植區的調查發現，草海周邊有95%的農戶都優先選擇種植大白菜。作物輪作模式主要有9種，分別為：白菜-甘藍、白菜-玉米、白菜-玉米-萵筍、白菜-甘藍-青菜、白菜-玉米/馬鈴薯、白菜-綠肥（套種大蘿卜）-馬鈴薯（玉米）、白菜-辣椒、馬鈴薯-玉米和白菜-甘藍-青菜-萵筍。其中，大白菜-玉米/馬鈴薯輪作模式種植分布最為廣泛，占30%。此外，由于草海周邊大部分農田都位于草海豐水期水位以下，因此大部分耕地都屬于一年一熟制。

表1 草海種植區作物不同輪作模式

2.2 主要作物施肥現狀分析

調查發現，草海種植區施肥方式包括基肥和追肥，基肥主要為復合肥，施用復合肥占基肥總量的95%，但只有28.89%的農戶配施有機肥。追肥主要施用尿素，極少有農戶追施磷肥和鉀肥。

如表2 所示，不同作物肥料施用量并不一致，但均表現出基肥少、追肥多，追肥以尿素為主的現象。其中，大白菜施肥總量最多，N、P2O5和K2O 用量分別達到61.51、11.42 和11.42 kg/667m2，其中基肥N用量11.42 kg/667m2，追肥N 用量50.10 kg/667m2，而磷肥、鉀肥均作為基肥施入。甘藍N、P2O5和K2O 用量分別為54.81、15.45 和10.65 kg/667m2，追肥以尿素為主。辣椒N、P2O5和K2O 用量分別為57.25、11.25和11.25 kg/667m2。

表2 草海種植區不同作物肥料用量

相比于蔬菜，馬鈴薯、玉米等糧食作物，草海種植區肥料施用量則很少。馬鈴薯N、P2O5和K2O 用量分別為23.28、11.91 和8.91 kg/667m2，且追施尿素量明顯減少，追肥N 用量僅為14.38 kg/667m2，基追肥N 比例為0.62。

2.3 主要作物產量及肥料偏生產力

如表3 所示，不同作物產量差別較大，蔬菜等經濟作物產量明顯高于糧食作物產量。其中，大白菜、甘藍、青菜、玉米和馬鈴薯產量分別為5 611.11、3 300.00、6 666.67、330.77 和968.75 kg/667m2，氮肥偏生產力分別為113.37、173.10、97.54、6.98 和76.13 kg/kg，蔬菜的氮肥偏生產力普遍高于玉米、馬鈴薯等糧食作物。由于大白菜、青菜等是高需肥蔬菜，氮肥施用量普遍較大，施肥變幅較小，而馬鈴薯多不施追肥，且肥料用量較少，施肥變幅較大。

2.4 主要作物施肥評價

施肥評價主要分析農戶施肥的合理性，對作物的合肥施肥量進行分析，大白菜的N、P2O5、K2O 合理施肥量分別是20～50、8～14 和8～20 kg/667m2[5-6]，甘藍分別是10～20、10～20 和10～15 kg/667m2[7]，玉米分別是20～50、4～10 和4～10 kg/667m2[8]，馬鈴薯分別是20～40、6～10 和10～30 kg/667m2[9]。根據以上結果，結合調查數據，對農戶施肥評價分為不足、合理和過量3個水平。

表3 不同作物氮肥用量及產量

總體來看，對于大白菜等4種作物，農戶施肥表現出氮肥過量、鉀肥不足的趨勢，但氮肥與鉀肥的施用量與作物產量相關性不顯著（圖1A、圖1B）。從表4 中可以看出，大白菜、甘藍、玉米的過施氮肥分別占75.00%、50.00%和84.62%，而大白菜、甘藍、玉米、馬鈴薯施肥不足的比例分別為38.89%、40.00%、23.08%和75.00%。

其中，大白菜氮肥、磷肥、鉀肥合理施肥比例僅分別為10.00%、38.89%和50.00%，玉米氮肥、磷肥、鉀肥合理施肥比例分別為15.38%、38.46%和38.46%，且在過量氮肥施用情況下，大白菜產量較合理施肥降低了13.64%，玉米產量下降了8.57%，這均表現出氮肥過量，磷肥、鉀肥不足的現象；甘藍氮肥、磷肥、鉀肥合理施肥比例分別為25.00%、40.00%和60.00%，表現出氮肥過量，磷肥、鉀肥相對合理的現象。

而對于對鉀肥要求較高的馬鈴薯而言，氮肥、磷肥、鉀肥合理施肥比例分別為12.50%、62.50%和25.00%，表現出鉀肥施用嚴重不足，回歸分析也表明，鉀肥與作物產量呈顯著相關（圖1C），隨著鉀肥用量的增加作物產量也呈增加的趨勢。

表4 不同作物氮、磷、鉀肥施用評價 （kg/667m2）

圖1 氮肥（A）、磷肥（B）、鉀肥（C）與作物產量的相關關系

3 結論與討論

通過調查草海周邊農戶化肥施用情況發現，草海周邊農戶氮、磷、鉀肥施用總量達103.03 kg/667m2，高于水體防治污染15 kg/667m2的上限[4]。進一步研究發現，草海周邊農戶施肥已從單純的偏施氮肥，轉而以施用復合肥為主，并配施有機肥。但是，不同作物N ∶P2O5∶K2O 比都仍然表現出氮肥多，磷、鉀肥少的現象，而且有機肥使用比例僅占28.89%。進一步調查發現，氮肥、磷肥與作物產量不呈顯著相關，而大白菜、甘藍、青菜及馬鈴薯施肥變異系數較大，表明農戶施肥隨意性很大，草海周邊種植區農戶仍以習慣施肥為主。農戶隨意施肥的原因，一方面在于農戶堅持“高投入高產出”，片面的追求收益，缺乏環境保護意識[4]；另一方面，也受農戶家庭收入、受教育程度等[10]的影響。

有研究指出，氮肥、磷肥過量施用是引起水體TN、TP 負荷數值增大的重要原因[11-12]。本文調查發現，草海種植區農戶N 用量為53.18 kg/667m2，高于鄱陽湖種植區[12]、四川省[13]及全國平均[11]水平，說明草海周邊種植區化肥過量已成為草海污染的重要來源。

科學施肥、減少化肥濫施是減少農業面源污染的重要方面。本文根據調查數據，分析草海種植區的施肥結構，針對草海種植區提出如下對策：一是優化種植結構、減少作物輪作年限，防治病蟲害；二是增施有機肥，推廣測土配方施肥技術，減少習慣施肥比重；三是加強宣傳培訓，提高農民科學施肥和環境保護意識；四是在草海周邊不適宜種植的臺地實行退耕還林，實行生態移民工程，減少人畜糞便排放。

調查草海周邊種植區農戶的施肥現狀發現，草海種植區農戶N、P2O5和K2O 用量分別為53.18、12.12、10.25 kg/667m2。其中，主栽蔬菜大白菜施肥總量最多，N、P2O5和K2O 用量分別達到61.51、11.42 和11.42 kg/667m2，所有作物施肥均表現出氮肥過量，磷、鉀肥不足的現象。以上結果表明，草海種植區存在氮肥濫施現象，這是草海污染的重要原因。

[1]歐陽勇，林昌虎，何騰兵，等. 貴州草海水體富營養化的植物修復研究[J]. 貴州科學，2011，29（6）：21-25.

[2]趙路玥，郭 媛，林昌虎，等. 威寧草海底泥重金屬污染狀況及生態風險評價[A]. 貴州省科學技術協會.貴州省土壤學會2012年學術研討會論文集[C].貴陽：貴州省科學技術協會，2012.

[3]潘 鴻. 貴州威寧草海浮游植物種組變化及水體富營養化特征研究[D]. 貴陽：貴州師范大學，2005.

[4]饒 靜，許翔宇，紀曉婷. 我國農業面源污染現狀、發生機制和對策研究[J]. 農業經濟問題，2011，（8）：81-87.

[5]何開祥，余貴興. 黔西北冷涼山區夏秋大白菜配方施肥試驗[J]. 蔬菜，2015，（3）：23-25.

[6]趙書軍，李車書，邱正明，等. 恩施市高山蔬菜施肥及連作現狀調查[J]. 中國蔬菜，2012，（22）：88-93.

[7]張楊珠，龍懷玉，湯 宏，等. 不同施肥結構對兩種葉菜類蔬菜的產量及肥料養分吸收與利用的影響[J]. 湖南農業科學，2013，（19）：43-47.

[8]李 娟. 玉米測土配方施肥試驗研究[J]. 陜西農業科學，2013，（4）：66-69.

[9]于健龍，楊永奎，胡 輝，等. 不同栽培措施及肥料配比對馬鈴薯農藝性狀及產量的影響[J]. 南方農業學報，2014，（7）：1215-1220.

[10]李傳桐，張廣現. 農業面源污染背后的農戶行為——基于山東省昌樂縣調查數據的面板分析[J]. 地域研究與開發，2013，32（1）：143-146，164.

[11]蔡金洲，范先鵬，黃 敏，等. 湖北省三峽庫區農業面源污染解析[J]. 農業環境科學學報，2012，31（7）：1421-1430.

[12]吳羅發. 鄱陽湖區農業面源污染時空分布研究[J]. 江西農業學報，24，（9）：159-163.

[13]牟 勇. 四川省主要作物施肥狀況調查與分析[D]. 雅安：四川農業大學，2011.